内容正文:
二次函数的图象与性质
1
内容要求 对应命题点 考频 核心素养
①通过对实际问题的分析,体会二次函数的意义.
②能画二次函数的图象,通过图象了解二次函数的性质,知道二次函数系数与图象形状和对称轴的关系.
③会求二次函数的最大值或最小值,并能确定相应自变量的值.
④知道二次函数和一元二次方程之间的关系,会利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解 二次函数的图象与性质 5年5考 运算能力
推理能力
抽象能力
二次函数解析式的确定(含平移) 5年3考
二次函数与方程、不等式的关系 5年0考
二次函数图象与系数a,b,c的关系 5年1考
2
知识点1 二次函数的概念及解析式
1.二次函数的概念:一般地,形如y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的函数.
2.二次函数解析式的三种形式
(1)一般式:y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0).
(2)顶点式:y=a(x-h)2+k(a,h,k为常数,a≠0),顶点坐标是(h,k).
(3)交点式:y=a(x-x1)(x-x2),其中x1,x2是二次函数图象与x轴的交点的横坐标,a≠0.
3
3.用待定系数法求解析式
(1)根据所给点(坐标)的特征选设适当的解析式;
(2)代入点的坐标:将已知点的坐标代入相应的解析式中,得到关于待定系数的方程(组);
(3)求解:解方程(组)求出待定系数的值,从而得出函数的解析式.
4
【基础小练】
1 若关于x的函数y=(a-2)x2-x是二次函数,则a的取值范围是_____.
2把二次函数y=-2x2-4x+5用配方法化成y=a(x-h)2+k的形式是_____________.
3 若一个二次函数的图象经过(0,1),(2,4),(3,10)三点,则这个二次函
数的解析式为___________.
a≠2
y=-2(x+1)2+7
y=x2-x+1
5
知识点2 二次函数的图象与性质
1.二次函数的图象与性质
解析式 y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)
对称轴 (1)直接运用公式x=____求解;
(2)配方法:将一般式化为顶点式y=a(x-h)2+k,则对称轴为直线_____;
(3)对称轴x=(其中x1,x2为关于对称轴对称的两点的横坐标)
顶点 (1)直接利用顶点坐标公式x=____,y=求解;
(2)运用配方法将一般式转化为顶点式y=a(x-h)2+k,顶点坐标为_______;
(3)将对称轴x=x0代入函数解析式求得对应的y0
-
x=h
-
(h,k)
6
a的符号 a___0 a___0
图象
开口方向 开口向上 开口向下
最值 当x=-时,
y最小= 当x=-时,
y最大=
>
<
7
最点 抛物线有最低点 抛物线有最高点
增减性 当x<-(对称轴左侧)时,y随x
的增大而______;
当x>-(对称轴右侧)时,y随x
的增大而______ 当x<-(对称轴左侧)时,y随x的
增大而______;
当x>-(对称轴右侧)时,y随x的
增大而______
减小
增大
增大
减小
8
2.根据二次函数解析式判断函数图象
a决定抛物线的开口方向和大小 a>0,开口向____;
a<0,开口向____;
|a|越大,抛物线的开口越小
a,b共同决定对称轴的位置 b=0,对称轴为___轴;
ab>0(a与b同号),对称轴在y轴____侧;
ab<0(a与b异号),对称轴在y轴____侧
上
下
y
左
右
9
c决定抛物线与y轴的交点 c=0,抛物线经过原点;
c>0,与y轴正半轴相交;
c<0,与y轴负半轴相交
Δ=b2-4ac决定抛物线与x轴交点的个数 b2-4ac=0,与x轴有唯一交点(顶点);
b2-4ac>0,与x轴有____个交点;
b2-4ac<0,与x轴没有交点
两
10
【基础小练】
1 (1)已知函数y=-(x-1)2+4,
①抛物线的开口向____.
②抛物线的对称轴为直线_____.
③抛物线的顶点坐标为_______.
④当x=___时,抛物线有最____值,最值为___.
⑤当x____时,y随x的增大而增大;当x____时,y随x的增大而减小.
⑥已知点A(-1,y1),B(1,y2),C(2,y3)在函数y=-(x-1)2+4的图象上,
则y1,y2,y3的大小关系为_________.(用“<”连接)
下
x=1
(1,4)
1
大
4
<1
>1
y1<y3<y2
11
(2)对于抛物线y=(x-2)2+1,下列判断正确的是( )
A.抛物线的开口向下
B.抛物线的顶点坐标是(2,1)
C.对称轴为直线x=-2
D.当x<2时,y随x的增大而增大
12
2 如图,抛物线y=ax2+bx+c和直线y=mx+n都经过点(-1,0),抛物线的对称轴为直线x=1,那么下列说法正确的是( )
A.ac>0
B.b2-4ac<0
C.a-b+c>0
D.x=-1是方程ax2+bx+c=mx+n的一个解
13
知识点3 二次函数图象与几何变换
原解析式 变换形式(m>0) 变换后的解析式
将二次函数解析式转化成顶点式y=a(x-h)2+k,确定其顶点坐标,再保持抛物线形状不变,平移其顶点坐标即可 向左平移m个单位长度 y=a(x-h+m)2+k
向右平移m个单位长度 ______________
向上平移m个单位长度 y=a(x-h)2+k+m
向下平移m个单位长度 ______________
y=a(x-h-m)2+k
y=a(x-h)2+k-m
14
【基础小练】
(1)将抛物线y=(x+1)2-3向右平移3个单位长度,再向上平移2个单位长度
后,得到抛物线的解析式为__________.
(2)已知把抛物线y=2x2先向左平移3个单位长度,再向下平移4个单位长
度,所得抛物线的函数解析式为___________.
y=(x-2)2-1
y=2(x+3)2-4
15
知识点4 二次函数图象与方程、不等式的关系
1.二次函数y=ax2+bx+c与一元二次方程的关系
二次函数y=ax2+bx+c与x轴的交点横坐标就是一元二次方程ax2+bx+c=0
的____.
二次函数y=ax2+bx+c的图象和x轴的交点情况 一元二次方程ax2+bx+c=0的根 一元二次方程ax2+bx+c=0根的判别式Δ=b2-4ac
有两个交点 有两个不相等的实数根 b2-4ac>0
根
16
二次函数y=ax2+bx+c的图象和x轴的交点情况 一元二次方程ax2+bx+c=0的根 一元二次方程ax2+bx+c=0根的判别式Δ=b2-4ac
有一个交点 有两个相等的实数根 b2-4ac=0
没有交点 没有实数根 b2-4ac<0
拓展:|x1-x2|==
17
2.二次函数y=ax2+bx+c与不等式的关系
ax2+bx+c>0的解集是x<x1或x>x2 ax2+bx+c<0的解集是x1<x<x2 ax2+bx+c>0的解集是x1<x<x2 ax2+bx+c<0的解集是x<x1或 x>x2
18
【基础小练】
1 (1)二次函数y=x2+x-2与x轴有____个公共点.
(2)二次函数y=x2-4x与x轴的交点坐标是_______和_______.
两
(0,0)
(4,0)
19
2 已知函数y=x2-2x-3.
(1)方程x2-2x-3=0的解是____________.
(2)当x满足__________时,函数值大于0;当x满足_______时,函数值
小于0.
x1=3,x2=-1
x<-1或x>3
-1<x<3
20
命题点 1 二次函数的图象与性质(5年5考)
1.(2024·广东)若点(0,y1),(1,y2),(2,y3)都在二次函数y=x2的图象上,则( )
A.y3>y2>y1 B.y2>y1>y3
C.y1>y3>y2 D.y3>y1>y2
21
2.(2023·广东)如图,抛物线y=ax2+c经过正方形OABC的三个顶点A,B,C,点B在y轴上,则ac的值为( )
A.-1 B.-2 C.-3 D.-4
22
3.(2022·广州)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=-2,下列结论正确的是( )
A.a<0
B.c>0
C.当x<-2时,y随x的增大而减小
D.当x>-2时,y随x的增大而减小
23
4.(2023·广州)已知点A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线y=x2-3上,且0<x1<x2,
则y1___y2.(填“<”“>”或“=”)
<
24
5.【拓展训练】(改编题)已知二次函数y=ax2+bx+c,下表给出了两个变量x,y的对应关系.
(1)当-3≤x≤0时,y的最大值为____,最小值为___;
(2)当-1≤x≤2时,y的最大值为___,最小值为___.
x … -1 0 1 2 3 4 …
y … 0 -3 -4 -3 0 5 …
12
-3
0
-4
25
命题点 2 二次函数解析式的确定(含平移)(5年3考)
6.(2021·广东)把抛物线y=2x2+1向左平移1个单位长度,再向下平移3个
单位长度,得到的抛物线的解析式为_________.
7.【易错题】 将抛物线y=-2(x+1)2-3先向左平移2个单位,再向上平移5
个单位后,所得抛物线的解析式为____________________________.
y=2x2+4x
y=-2(x+3)2+2(或y=-2x2-12x-16)
26
【易错点拨】
混淆“左加右减,上加下减”的平移规律:化为顶点式,左加右减自变量,上加下减常数项.
27
8.【拓展训练】(改编题)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点(-1,8),对称轴是直线 x=-2,且在x轴上截得的线段长为6,求二次函数的解析式.
28
解:∵二次函数的图象的对称轴为直线x=-2,且在x轴上截得的线段长
为6,
∴二次函数的图象与x轴的交点为(-5,0),(1,0),
∴设二次函数的解析式为y=a(x+5)(x-1)(a≠0).
将点(-1,8)代入二次函数解析式得
8=a(-1+5)×(-1-1),解得a=-1,
∴二次函数的解析式为y=-(x+5)(x-1)=-x2-4x+5.
29
命题点3 二次函数与方程、不等式的关系(5年0考)
9.【拓展训练】(2024·济宁)将抛物线y=x2-6x+12向下平移k个单位长度.
若平移后得到的抛物线与x轴有公共点,则k的取值范围是_____.
k≥3
30
10.【拓展训练】如图,二次函数y=ax2+c的图象与一次函数y=mx+n的
图象交于A(-2,p),B(1,q)两点,则关于x的不等式ax2-mx+c>n的解集
是_______.
-2<x<1
31
命题点4 二次函数图象与系数a,b,c的关系(5年1考)
11.(2020·广东)如图,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=1,下列结论:
①abc>0;②b2-4ac>0;③8a+c<0;④5a+b+2c>0.正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
32
12.【一题多设问】 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,根据
图象,填空:(填“>”“≥”“<”“≤”或“=”).
(1)a___0,b___0,c___0.
(2)b2-4ac___0,abc___0.
(3)2a+b___0,2a-b___0.
(4)a-b+c___0,a+b+c___0.
(5)4a-2b+c___0,4a+2b+c___0.
<
>
>
>
<
<
<
=
>
<
=
33
【总结归纳】
①判断2a+b的值,将-与1比较;②判断2a-b的值,将-与-1比较;③判断a+b+c的值,令x=1,看纵坐标;④判断a-b+c的值,令 x=-1,看纵坐标;⑤判断4a+2b+c的值,令x=2,看纵坐标;⑥判断4a-2b+c的值,令x=-2,看纵坐标;⑦判断9a+3b+c的值,令x=3,看纵坐标;⑧判断9a-3b+c的值,令x=-3,看纵坐标.
34
【基础巩固】
1.已知抛物线y=(x-2)2+1,下列结论错误的是( )
A.抛物线开口向上
B.抛物线的对称轴为直线x=2
C.抛物线的顶点坐标为(2,1)
D.当x<2时,y随x的增大而增大
35
2.【易错题】 观察下列表格,求一元二次方程x2-x=1.1的一个近似解是
( )
A.0.11 B.1.6 C.1.7 D.1.19
x 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9
x2-x 0.11 0.24 0.39 0.56 0.75 0.96 1.19 1.44 1.71
36
3.【易错题】 函数y=x2-2x-2的图象如图所示,根据其中提供的信息,可求得使y≥1成立的x的取值范围是( )
A.-1≤x≤3 B.-1<x<3
C.x<-1或x>3 D.x≤-1或x≥3
37
4.(2025·东莞模拟)抛物线y=5x2向上平移2个单位长度,平移后的抛物线
解析式为________.
5.(2025·阳江模拟)已知二次函数y=a(x-1)2+3的图象开口向上.若点A(-1,
y1),B(-2,y2),C(5,y3)都在该函数图象上,则y1,y2,y3的大小关系
是 _________.
6.已知函数y=mx2+3mx+m-1的图象与坐标轴恰有两个公共点,则实数
m的值为______.
y=5x2+2
y3>y2>y1
1或-
38
7.(2024·扬州)如图,已知二次函数y=-x2+bx+c的图象与x轴交于A(-2,0),
B(1,0)两点.
(1)求b,c的值;
(2)若点P在该二次函数的图象上,且△PAB的面积为6,求点P的坐标.
39
解:(1)把点A(-2,0),B(1,0)分别代入y=-x2+bx+c得
解得
(2)由(1)知,二次函数的解析式为y=-x2-x+2.
设点P的坐标为(m,-m2-m+2).
∵△PAB的面积为6,AB=1-(-2)=3,
∴S△PAB=AB·|yP|=×3×|-m2-m+2|=6,
∴|m2+m-2|=4,即m2+m-2=4或m2+m-2=-4,
解得m=-3或m=2,∴P(-3,-4)或(2,-4).
40
【能力提升】
8.(2025·茂名一模)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,对称轴为直线x=-1,给出下列结论:①c<0;②b=2a;③a+b+c<0;④当x>-1时,y>0.其中所有正确结论的序号是( )
A.①②
B.①③
C.②③
D.②④
41
9.(2022·广东)如图,抛物线y=x2+bx+c(b,c是常数)的顶点为C,与x轴交于A,B两点,A(1,0),AB=4,点P为线段AB上的动点,过点P作PQ∥BC交AC于点Q.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)求△CPQ面积的最大值,并求此时点P的坐标.
42
解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A,B两点,A(1,0),AB=4,
∴B(-3,0).
将点A(1,0),B(-3,0)分别代入y=x2+bx+c得
解得
∴抛物线的解析式为y=x2+2x-3.
43
(2)如图,过点Q作QE⊥x轴于点E,过点C作CF⊥x轴于点F.
设P(m,0),则PA=1-m.
∵y=x2+2x-3=(x+1)2-4,
∴C(-1,-4),∴CF=4.
∵PQ∥BC,
∴△PQA∽△BCA,
∴=,即=,
44
∴QE=1-m,
∴S△CPQ=S△PCA-S△PQA=PA·CF-PA·QE
=(1-m)×4-(1-m)(1-m)
=-(m+1)2+2.
∵-3≤m≤1,∴当m=-1时,S△CPQ有最大值,
最大值为2,
∴△CPQ面积的最大值为2,
此时点P的坐标为(-1,0).
45
【创新思维】
10.【代数推理】 已知抛物线y=ax2+bx+c过点M(m,m),N(n,n),且m<n.
(1)若a=1,m=-3,n=3,求抛物线的表达式;
(2)若m与n互为相反数,求b的值;
(3)设点P(x0,y0)是抛物线的顶点,若n>,试判断x0与的大小关系,并予以证明.
46
解:(1)由题意得
解得
∴抛物线的表达式为y=x2+x-9.
47
(2)抛物线y=ax2+bx+c过点M(m,m),N(n,n),
∴am2+bm+c=m,an2+bn+c=n,
∴am2+(b-1)m+c=0,an2+(b-1)n+c=0,
∴m,n是一元二次方程ax2+(b-1)x+c=0的两个根,∴m+n=.
∵m与n互为相反数,∴m+n=0,∴=0,
∴b=1.
48
(3)x0>.证明如下:
∵点P(x0,y0)是抛物线y=ax2+bx+c的顶点,
∴x0=-.
由(2)可得m+n=,
∴n=-m=-+-m.∵n>,
∴-+-m>,∴->m,
∴->,∴x0>.
49
$$